ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ*

В данной главе рассматривается обобщение теории тяготения Ньютона на основе специальной теории относительности, сделанное А. Эйнштейном. Эта теория была названа им общей теорией относительности (ОТО). В ОТО учитывается воздействие материи на свойства пространства и времени, а эти измененные свойства пространства-времени влияют на сам характер физических процессов.

Обобщение закона тяготения Ньютона

Между любыми видами материи существует универсальное взаимодействие, проявляющееся в притяжении тел.

Потенциальная энергия тела массой т в поле тяготения равна

U - /и (р,

где ср - потенциал поля тяготения.

Если величина U мала по сравнению с энергией тела тс2, т. е. если (ф/с,2)«1 и тело движется со скоростью, намного меньшей скорости света ()«с), то мы имеем дело с классическим гравитационным полем, для которого справедлив закон всемирного тяготения Ньютона.

В полях тяготения обычных небесных тел это условие выполняется. Так, на поверхности Солнца ф/с2«4 I0-6, а на поверхности белых карликов - порядка 10-3.

Теория тяготения Ньютона предполагает мгновенное распространение полей тяготения, что не согласуется с принципами специальной теории относительности, основанной на том экспериментальном факте, что любое взаимодействие распространяется со скоростью меньшей или равной скорости света. Поэтому теорию тяготения Ньютона нельзя применять к сильным полям тяготения, разгоняющим частицы до скорости, близкой к скорости света.

Теория тяготения Ньютона неприменима для описания движения частиц вблизи массивных тел (в частности, для описания траектории движения света в поле тяготения). Неприменима теория тяготения Ньютона и для описания переменных полей тяготения, создаваемых движущимися телами.

Обобщение теории тяготения на основе специальной теории относительности было сделано А. Эйнштейном в 1908-1916 гг. Эта теория была названа им общей теорией относительности (ОТО). В этой теории описываются сильные гравитационные поля (ф/с2 *1) и движение в них с большими скоростями (о«с). В ОТО учитывается воздействие материи на свойства пространства и времени, а эти измененные свойства пространства-времени влияют на сам характер физических процессов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >